科技冬奥：“全项目参赛”背后的中国创新与上(2)

经过这套高科技系统的分析，团队发现我国跳台滑雪运动员存在起跳仰角偏大、关节蹬伸时机偏晚的问题。起跳仰角偏大会导致空气阻力增加，从而影响飞行过程中的升（力）阻（力）比，以致影响飞行距离和成绩；关节蹬伸偏晚则会导致蹬伸不充分，发力不足，也会影响到比赛成绩。

?运动员在训练中形成的动作记忆和惯性，一旦形成就很难自我察觉问题。对于一些较为隐蔽的问题，教练往往也只有一种模糊的感觉，难以说清道明。智能分析系统给出明确的数据证据，从而为提升运动员技能、提高运动成绩提供有力支撑。?

神经启动技术?

“大脑训练”是竞技运动训练的未来?

大脑训练又称神经启动技术，其学术名称为“经颅电刺激”，是一种非侵入性的脑刺激技术，通过放置在头颅部位的电极，将低强度的电流作用于特定脑区，从而达到调节大脑皮层兴奋性的目的。作为一种结合听觉、感觉和视觉刺激来促进神经可塑性的技术，它可以增强大脑与肌肉的联系，并在两者之间产生更有效的反射连接。?

早在2000年前后，神经科学家就发现，微弱的电流可以穿透颅骨对大脑皮层进行调控，从而提高运动员的肌肉力量与抗疲劳能力，提升其诸如专注度、技能学习、工作记忆等心理认知能力。随着神经科学、影像科学的发展，自2010年起，这一发现开始被用于调控运动能力，被称为“大脑训练”或“大脑兴奋剂”。

?用于“大脑训练”的电流可以是直流电，也可是交流电，目前使用的电流强度是医学上认为对人体绝对安全的2毫安。神经科学家发现，神经系统对高频电流电刺激存在不应期，但如果两路高频交流电（如2000赫兹和2020赫兹频率）刺激大脑，其差频可以穿透头皮、颅骨、脑脊液，在相对深部的脑区产生一个20赫兹的包络波。这个包络波相当于一个低频交流电，在持续刺激一段时间后，可以调控深部脑区，产生不同的电场反应。上海体育学院神经生物力学增能技术研究团队将上述神经启动技术应用于我国冰雪运动健儿的训练，以期提高他们的运动表现。

?使用“神经启动”设备，比如某种经颅电刺激耳机，就可以向头皮提供电脉冲。据相关研究报道，在运动员热身时佩戴该设备20分钟，其效果可持续一小时左右。也有报道称，在它的帮助下，一位美国顶级橄榄球队队员的站立跳跃高度增加了18厘米。?

这个全新的运动科学领域为传统的锻炼方式提供了一种更全面的训练方法。对电子竞技选手使用“大脑训练”，可增加选手的手部灵活性、改善疲劳感知、增强耐力、影响反应时间、促进其学习能力。实验显示，接受阳极经颅直流电刺激的健康成年人，游戏反应时间加快了20%，且这种效应持续了2个多月。对于电子竞技选手而言，对战况实时反应时间的长短，是决定其能否取胜的关键因素。?

有科学家认为，“大脑训练”是竞技运动训练的未来。目前，该技术已被证明可安全用于竞技训练中的短期刺激，至于固定周期性刺激的长期影响，还有待继续研究。

?装备与运动员“一体”?

减阻、助力、安全、保暖?

竞速类比赛中，0.01秒就可决定金牌归属，而这0.01秒的差距也许就来自服装和装备。?

参考中国运动员体型特征、训练及比赛环境等，“科技冬奥”重点专项“冬季运动与训练比赛高性能服装研发关键技术”项目通过流体动力学仿真技术构建三维空气动力模型，在全球范围内筛选并自主研发减阻面料，设计减阻结构，进行风洞综合验证，为运动员进行定制研发。科研人员根据不同项目的运动姿态、速度特点，制备高性能减阻面料，并在全球范围内搜集和测试150多种面料的基础性能，应用于服装减阻设计中。

?通过实验，项目团队发现：并不是越光滑的表面风阻越小，恰恰是一种有肌理的凹坑结构面料，产生的阻力更小。同时，根据运动员滑行姿态设计的板型，不仅帮助运动员保持姿势，也有效降低了阻力系数。?

经风洞测试验证，与现役冬季项目比赛服相比，该项目自主研发的多款比赛服，如最佳姿态速滑服比海外采购的产品减阻超11%；新款短道速滑服最大减阻率超过10%；根据高山滑雪项目各小项速度差异较大的特点，细化有关比赛服设计，其最大减阻率超过9%。?

“护”与“暖”也是装备攻关的核心技术问题。在雪上项目中，国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项课题负责人、上海体育学院教授傅维杰与北京服装学院张鸣雯博士，联合探路者户外装备公司等，采用损伤、创伤场景视频图像重建技术和三维构型理论设计与应力计算分析，结合防护类材料低温表现，根据雪上项目中国运动员的体型特征、动作姿态，以柱状阵列形式的护具形制设计思路为主，配合应用双层复合材料组合，定制出灵活度高、身体贴合度好、低温下保持柔软状态的防护护具。?

文章来源：《科技创新与应用》 网址: http://www.kjcxyyyzzs.cn/zonghexinwen/2022/0204/2747.html